智能电风扇控制器的软件设计(附件)
本次设计系统以ATmega328芯片的Arduino单片机为核心，应用DHT11的温度传感器来实现对环境温度的感知，同时系统跟随APP设定的温度来改变电机的运行速度，控制风扇的转速。?本次设计采用的智能温度控制，使风扇可以感知环境温度的高低，以调节风扇的转速大小，让用户拥有更好的使用效果。控制方面包括两个方面自动控制和手动控制。用户可以选择这种智能调速的方式，同时用户也可以使用手机APP蓝牙来控制风扇的运行状态。通过0.96寸OLED液晶屏显示当前室温度，风扇的转速，风扇的工作模式等参数，简洁得体，美观大方。关键词 Atmega328，智能电风扇，温度传感器，蓝牙
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本设计研究的主要内容 2
1.4 本章小结及章节安排 2
2 系统原理分析 2
2.1 系统总体设计框图 2
2.2 Arduino Uno R3的原理分析 3
2.3 蓝牙系统原理分析 3
2.4 DHT11温湿度传感器原理分析 3
2.5 继电器系统原理分析 4
2.6 OLED显示模块 4
2.7 总体连接框图 4
3 系统软件设计 5
3.1 设计总体流程图描述 5
3.2 蓝牙模块 6
3.3 温控及显示模块 7
3.4 继电器驱动模块 8
4 “蓝牙电风扇”APP的设计 9
4.1 开发语言 9
4.2 操作系统 11
4.3 开发环境 12
4.4 软件需求 13
4.5 功能分析 13
4.6 开发流程 14
5系统调试 17
5.1蓝牙连接模块的调试 17
5.2手动控制调试 19
5.3温度控制调试 20
附录A 25
附录B 31
1 绪论
课题背景及意义
电风扇又称作风扇，已经具有一百 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
多年的历史，是家庭夏日必备的电气设备。但是随着空调等高端家电的发明和普及，电风扇的发展开始有些受到限制不过从节能和方便的角度考虑，电风扇还是具有很大的有点，并且也跟随着社会在不断的进步。于1830年，世界上第一个机械风扇发明成功，一个名为拜伦美国人通过钟表的结构运行中都到启发，因此发明了第一个固定在天花板上，驱动是靠着发条的机械风扇。但是这种风扇有一个缺点，就是需要人们爬上天花板去上发条。到了1872年的时候，法国人约瑟夫研制出了一个可以靠发条涡轮启动的电风扇，这种机械风扇主要是用齿轮链条装置进行转动，这种发明比拜伦的发明要方便的多。在1880年，美国人舒乐第一次将电风扇风叶直接装在了电动机上，然后通上电源，这样电风扇的风叶就会飞速的转动，这也就是世界第一个电风扇的形成。1908年，美国的埃克发电机及电气公司，成功的研制世界上最早的齿轮驱动左右摇头的电风扇。这种电风扇防止了不必要的三百六十度转头送风，成为了今后销售的主流。中国的第一台电风扇生产自1916年，发明者杨济川在上海四川路横滨桥开办生产变压器工厂，以“中华民族更生”之意，取名为华生电气制造厂，至1925年华生电风扇正式投产，很快成为著名品牌。
国内外研究现状
目前，美国、日本、德国等科技大国在智能家电技术上具有明显的优势。我国的智能家电技术还在初步发展阶段，在国家的各种技术发展以及政策扶持下，基于物联网(IOT)的智能家用电器研究在中国已经大规模开展。无线远程控制方法包括红外遥控、蓝牙遥控和射频遥控，其中蓝牙技术具有一定的优势。随着现代物联网技术的飞速发展,应用Andorid蓝牙技术控制智能电风扇有着广阔的应用光景。
电风扇作为最广泛应用的家电产品，其便宜的价格、具有节能的效果、易于安装和使用的特性，使其在对抗空调产品的冲击下依然保持着较强的生命力。随着产品智能化已经成为社会发展的趋势，移动终端正日益改变人们的生活习惯及方式。虽然电风扇有其市场优势，但是对于电风扇产品，还是有诸多需要改进的地方。随着社会经济、科技的飞速发展和人们生活水平的提高，人们对移动终端的期望越来越高，智能终端平台也越来越流行，并逐渐被人们所依赖。因此,智能终端的设计可以取代传统。可实施对单个或多个电风扇进行集中控制，并能根据外部环境实时调整风速及风类的电风扇控制器，具有较高的应用及推广价值。
1.3 本设计研究的主要内容
该部分主要采用单片机C语言和Android控制技术设计软件部分。设计部分主要包括以下几个方面：手机应用控制模块、蓝牙驱动模块、电机控制模块、串口通信模块以及Android控制界面的布局和设计。其次就是设计一个可以与硬件蓝牙相通信手机APP。最后要求同系统的硬件部分统一联合调试。本次毕业设计主要实现的功能是实现智能电风扇电风扇手动调速和温度调速两种调速方式。
1.4 本章小结及章节安排
随着电风扇市场日益增长的需求，电风扇在市场上的竞争力是需要不断提高的。电风扇不仅功能多样，操作方便，而且更安全可靠。为此，我选择了“智能风扇软件设计”作为毕业论文的写作方式。我的毕业设计的研究课题,本课题以智能电风扇作为载体来进行研究。我们在大学学习过程中，《单片微机原理及其应用》、《传感器检测及应用技术》等是我们主要学习的专业课程，对单片机有一定的了解，我们本次使用的Arduino单片机和51单片机比较相似；而对于传感器的一些应用也略知一二。所以，在设计智能电风扇的时候，给电风扇赋予了更多人性化的设计，如：遥控控制、定时控制，无极调速等，使电风扇更加人性化，相信其功能丰富，人性化设计将大大增强电风扇的市场竞争力。而且最主要的是通过智能的控制使得科技的应用深入生活中,让广大的人民能享受到科技带来的方便。
接下来具体的章节安排是要对系统的原理分析及对总体的软件设计和各模块的软件流程设计的叙述。接着就是对APP软件设计所用到开发环境、开发工具和方法的介绍。最后进行软硬件的调试。
2 系统原理分析
2.1 系统总体设计框图
系统总体设计框图如下图1所示：
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本设计研究的主要内容 2
1.4 本章小结及章节安排 2
2 系统原理分析 2
2.1 系统总体设计框图 2
2.2 Arduino Uno R3的原理分析 3
2.3 蓝牙系统原理分析 3
2.4 DHT11温湿度传感器原理分析 3
2.5 继电器系统原理分析 4
2.6 OLED显示模块 4
2.7 总体连接框图 4
3 系统软件设计 5
3.1 设计总体流程图描述 5
3.2 蓝牙模块 6
3.3 温控及显示模块 7
3.4 继电器驱动模块 8
4 “蓝牙电风扇”APP的设计 9
4.1 开发语言 9
4.2 操作系统 11
4.3 开发环境 12
4.4 软件需求 13
4.5 功能分析 13
4.6 开发流程 14
5系统调试 17
5.1蓝牙连接模块的调试 17
5.2手动控制调试 19
5.3温度控制调试 20
附录A 25
附录B 31
1 绪论
课题背景及意义
电风扇又称作风扇，已经具有一百 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
多年的历史，是家庭夏日必备的电气设备。但是随着空调等高端家电的发明和普及，电风扇的发展开始有些受到限制不过从节能和方便的角度考虑，电风扇还是具有很大的有点，并且也跟随着社会在不断的进步。于1830年，世界上第一个机械风扇发明成功，一个名为拜伦美国人通过钟表的结构运行中都到启发，因此发明了第一个固定在天花板上，驱动是靠着发条的机械风扇。但是这种风扇有一个缺点，就是需要人们爬上天花板去上发条。到了1872年的时候，法国人约瑟夫研制出了一个可以靠发条涡轮启动的电风扇，这种机械风扇主要是用齿轮链条装置进行转动，这种发明比拜伦的发明要方便的多。在1880年，美国人舒乐第一次将电风扇风叶直接装在了电动机上，然后通上电源，这样电风扇的风叶就会飞速的转动，这也就是世界第一个电风扇的形成。1908年，美国的埃克发电机及电气公司，成功的研制世界上最早的齿轮驱动左右摇头的电风扇。这种电风扇防止了不必要的三百六十度转头送风，成为了今后销售的主流。中国的第一台电风扇生产自1916年，发明者杨济川在上海四川路横滨桥开办生产变压器工厂，以“中华民族更生”之意，取名为华生电气制造厂，至1925年华生电风扇正式投产，很快成为著名品牌。
国内外研究现状
目前，美国、日本、德国等科技大国在智能家电技术上具有明显的优势。我国的智能家电技术还在初步发展阶段，在国家的各种技术发展以及政策扶持下，基于物联网(IOT)的智能家用电器研究在中国已经大规模开展。无线远程控制方法包括红外遥控、蓝牙遥控和射频遥控，其中蓝牙技术具有一定的优势。随着现代物联网技术的飞速发展,应用Andorid蓝牙技术控制智能电风扇有着广阔的应用光景。
电风扇作为最广泛应用的家电产品，其便宜的价格、具有节能的效果、易于安装和使用的特性，使其在对抗空调产品的冲击下依然保持着较强的生命力。随着产品智能化已经成为社会发展的趋势，移动终端正日益改变人们的生活习惯及方式。虽然电风扇有其市场优势，但是对于电风扇产品，还是有诸多需要改进的地方。随着社会经济、科技的飞速发展和人们生活水平的提高，人们对移动终端的期望越来越高，智能终端平台也越来越流行，并逐渐被人们所依赖。因此,智能终端的设计可以取代传统。可实施对单个或多个电风扇进行集中控制，并能根据外部环境实时调整风速及风类的电风扇控制器，具有较高的应用及推广价值。
1.3 本设计研究的主要内容
该部分主要采用单片机C语言和Android控制技术设计软件部分。设计部分主要包括以下几个方面：手机应用控制模块、蓝牙驱动模块、电机控制模块、串口通信模块以及Android控制界面的布局和设计。其次就是设计一个可以与硬件蓝牙相通信手机APP。最后要求同系统的硬件部分统一联合调试。本次毕业设计主要实现的功能是实现智能电风扇电风扇手动调速和温度调速两种调速方式。
1.4 本章小结及章节安排
随着电风扇市场日益增长的需求，电风扇在市场上的竞争力是需要不断提高的。电风扇不仅功能多样，操作方便，而且更安全可靠。为此，我选择了“智能风扇软件设计”作为毕业论文的写作方式。我的毕业设计的研究课题,本课题以智能电风扇作为载体来进行研究。我们在大学学习过程中，《单片微机原理及其应用》、《传感器检测及应用技术》等是我们主要学习的专业课程，对单片机有一定的了解，我们本次使用的Arduino单片机和51单片机比较相似；而对于传感器的一些应用也略知一二。所以，在设计智能电风扇的时候，给电风扇赋予了更多人性化的设计，如：遥控控制、定时控制，无极调速等，使电风扇更加人性化，相信其功能丰富，人性化设计将大大增强电风扇的市场竞争力。而且最主要的是通过智能的控制使得科技的应用深入生活中,让广大的人民能享受到科技带来的方便。
接下来具体的章节安排是要对系统的原理分析及对总体的软件设计和各模块的软件流程设计的叙述。接着就是对APP软件设计所用到开发环境、开发工具和方法的介绍。最后进行软硬件的调试。
2 系统原理分析
2.1 系统总体设计框图
系统总体设计框图如下图1所示：
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